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氧化石墨烯基材料在放射性废水处理中的应用

现代化工 2023年第1期43卷 47-50,56页

作者：鲍萍王晓伟门金凤黄海海军工程大学核科学技术学院湖北武汉430033 92375部队山东青岛266000

综述了国内外利用氧化石墨烯基复合材料处理放射性废水的研究进展,重点介绍了氧化石墨烯的特性、对核素离子的吸附性能及改性方式,并对该类材料应用于工程实际亟待解决的问题进行了剖析,为后续开展相关研究工作提供技术参考。

关键词：氧化石墨烯改性吸附 pH 温度离子强度

ZIF-67对模拟废水中Co(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附研究

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核动力工程 2022年第6期43卷 209-216页

作者：周义朋门金凤王晓伟杜志辉梁成强贾铭椿海军工程大学核科学技术学院武汉430033

为开发出对放射性废液中长寿期活化产物具有高效选择性的吸附剂,在室温下制备了金属-有机框架(MOFs)材料ZIF-67,并对该材料进行了热稳定性测试以及结构的表征。首次考察了初始pH值、吸附时间和溶液初始浓度等因素对ZIF-67吸附Co(Ⅱ)和Mn... 详细信息

为开发出对放射性废液中长寿期活化产物具有高效选择性的吸附剂,在室温下制备了金属-有机框架(MOFs)材料ZIF-67,并对该材料进行了热稳定性测试以及结构的表征。首次考察了初始pH值、吸附时间和溶液初始浓度等因素对ZIF-67吸附Co(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的影响。结果表明:ZIF-67属于微孔材料,具有良好的水热稳定性。在pH为6.0、温度为30℃、初始浓度为500 mg/L的条件下,ZIF-67对Co(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的饱和吸附容量分别达到305.63 mg/g和197.43 mg/g。ZIF-67在混合金属离子溶液中对Co(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)具有良好的选择吸附性能。因此,ZIF-67在实际放射性废液中活化产物的处理中有良好的应用前景。

关键词：金属-有机框架(MOFs) ZIF-67 吸附 Co(Ⅱ) Mn(Ⅱ)

电渗析处理模拟放射性废水过程中钴的迁移性能研究

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环境工程 2023年第S1期41卷 39-43,74页

作者：谢雨东王晓伟门金凤秦飞波罗梦丝海军工程大学核科学技术学院武汉430033

电渗析作为一种有竞争力的放射性废水处理技术,具有运行压力低、浓缩倍数高的优点。为了分析电渗析处理放射性废水过程中放射性核素的迁移性能,以典型核素钴为研究对象,基于质量守恒定律和法拉第定律,构建了放射性核素迁移模型,并开展... 详细信息

电渗析作为一种有竞争力的放射性废水处理技术,具有运行压力低、浓缩倍数高的优点。为了分析电渗析处理放射性废水过程中放射性核素的迁移性能,以典型核素钴为研究对象,基于质量守恒定律和法拉第定律,构建了放射性核素迁移模型,并开展了小型电渗析装置处理模拟放射性废水的实验,运用模型预测了不同运行条件下Co^(2+)浓度和平均迁移速率。结果表明:实验值与模型计算值具有显著的相关性,其中平均迁移速率的误差为0.94%。利用模型可以预测不同电流和浓淡比条件下Co^(2+)的迁移特性,可为工业上处理放射性废水提供理论参考。

关键词：电渗析模型钴模拟放射性废水离子交换膜

一种硅基介孔材料的制备及其对低浓度Co^(2+)的选择性吸附

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硅酸盐学报 2012年第10期40卷 1530-1536页

作者：姚青旭贾铭椿门金凤海军工程大学船舶与动力学院武汉430033

以介孔硅材料MCM-41为基体,采用接枝法设计合成了三类含巯基和胺基的新型吸附材料,通过X射线衍射、Fourier变换红外光谱及N2吸附–脱附实验,对材料的结构进行了表征,探讨了改性剂APTS与MPTMS配比对结构的影响,并对材料Co2+的吸附性能进... 详细信息

以介孔硅材料MCM-41为基体,采用接枝法设计合成了三类含巯基和胺基的新型吸附材料,通过X射线衍射、Fourier变换红外光谱及N2吸附–脱附实验,对材料的结构进行了表征,探讨了改性剂APTS与MPTMS配比对结构的影响,并对材料Co2+的吸附性能进行了静态吸附实验。结果表明:APTS与MPTMS的质量比为1:2时制备的吸附材料MA-MCM-2对低浓度Co2+具有较高的去除率,达到50%以上,好于其他两种;MA-MCM-1和MA-MCM-2等温吸附结果与Langmuir方程及Freundlich方程均能较好地拟合,其饱和吸附容量分别为0.227mmol/g和0.251mmol/g;吸附过程遵循Lagergren准二级动力学方程,Co2+在MA-MCM-1的吸附过程受液膜扩散和颗粒扩散共同作用,而MA-MCM-2和MA-MCM-3受液膜扩散作用主导。在干扰离子Ca2+和Mg2+含量达到200mg/L时,MA-MCM-2对低浓度Co2+的去除效率仍达到38%,表现出了一定的干扰能力。

关键词：介孔材料等温吸附吸附动力学动边界模型干扰离子

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电渗析处理工业废水应用进展

现代化工 2022年第S2期42卷 43-46,50页

作者：谢雨东王晓伟门金凤秦飞波海军工程大学核科学技术学院湖北武汉430033

综述了电渗析技术在煤化工废水、脱硫废水、反渗透浓水和放射性废水等工业废水处理中的应用进展;指出了电渗析过程中应重点关注的水分子迁移现象和离子迁移规律;总结了电渗析在工业废水处理中需重点关注的问题和应用前景。

关键词：电渗析工业废水放射性废水离子迁移浓缩

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电渗析去除模拟放射性废水中核素的性能研究

现代化工 2023年第7期43卷 165-170页

作者：谢雨东王晓伟门金凤秦飞波罗梦丝海军工程大学核科学技术学院湖北武汉430033

运用小型电渗析装置配制含Co(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)和Cs(Ⅰ)的模拟放射性废水,研究了不同操作条件下电渗析对废水中核素的去除性能。结果表明,随着电压的升高,3种核素的总去除率均上升;随着流速升高,3种核素的总去除率均降低;随着pH升高,Co(Ⅱ)和... 详细信息

运用小型电渗析装置配制含Co(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)和Cs(Ⅰ)的模拟放射性废水,研究了不同操作条件下电渗析对废水中核素的去除性能。结果表明,随着电压的升高,3种核素的总去除率均上升;随着流速升高,3种核素的总去除率均降低;随着pH升高,Co(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的总去除率降低,Cs(Ⅰ)的总去除率提高。在操作电压为12 V、流速为0.14 m/s和pH为6.0的条件下,Co(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)和Cs(Ⅰ)的总去除率分别为98.21%、97.77%和99.81%。

关键词：电渗析模拟放射性废水离子迁移去除率

聚丙烯腈-亚铁氰化钾钛球形复合吸附剂对水中Cs^+的动态吸附性能

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中南大学学报（自然科学版） 2014年第11期45卷 4100-4104页

作者：杜志辉贾铭椿门金凤海军工程大学核能科学与工程系湖北武汉430033

制备聚丙烯腈-亚铁氰化钾钛球形复合吸附剂(PAN-KTi CF),研究PAN-KTi CF对Cs+的动态吸附性能,考察流量、吸附床高度及竞争离子对穿透曲线的影响,同时采用BDST模型和Thomas模型对实验数据进行分析。研究结果表明:PAN-KTi CF能够有效地去... 详细信息

制备聚丙烯腈-亚铁氰化钾钛球形复合吸附剂(PAN-KTi CF),研究PAN-KTi CF对Cs+的动态吸附性能,考察流量、吸附床高度及竞争离子对穿透曲线的影响,同时采用BDST模型和Thomas模型对实验数据进行分析。研究结果表明:PAN-KTi CF能够有效地去除水中的Cs+,随着吸附床高度的增加、流量的降低穿透时间延长;而溶液中加入竞争离子导致穿透时间缩短。BDST模型能够较准确地描述吸附床高度与穿透时间的关系,而Thomas模型能很好地描绘PAN-KTi CF对Cs+的动态吸附动力学。

关键词：铯亚铁氰化钾钛聚丙烯腈动态吸附 BDST模型 Thomas模型

二硫代氨基甲酸盐树脂的合成及其对废水中Fe^(3+)、Co^(2+)、Mn^(2+)的吸附性能研究

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原子能科学技术 2013年第11期47卷 1937-1943页

作者：姜国强贾铭椿门金凤海军工程大学船舶与动力学院湖北武汉430033

以D309树脂为原料,采用甲醇-水溶液法合成二硫代氨基甲酸盐(DTCR)树脂,利用红外光谱和扫描电镜对其结构进行了表征,测试了合成树脂对废水中Fe3+、Co2+、Mn2+的吸附性能,并通过等温吸附实验和动力学实验考察了合成树脂对金属离子的吸附... 详细信息

以D309树脂为原料,采用甲醇-水溶液法合成二硫代氨基甲酸盐(DTCR)树脂,利用红外光谱和扫描电镜对其结构进行了表征,测试了合成树脂对废水中Fe3+、Co2+、Mn2+的吸附性能,并通过等温吸附实验和动力学实验考察了合成树脂对金属离子的吸附去除能力随接触时间的变化情况和吸附机理。研究表明,该树脂对Fe3+、Co2+、Mn2+的吸附符合Langmuir等温线,在25℃下最大吸附量可分别达25.07、20.58、41.87mg/g,吸附速率较快,吸附4h均可达到吸附平衡;在二元金属离子混合体系中,树脂对3种金属离子的吸附关系遵守Mn2+>Co2+>Fe3+的基本关系;Ca2+、Mg2+干扰离子存在情况下,树脂对Co2+的去除率基本不变,维持在97%左右,树脂对Fe3+的去除率得到提高,由50%上升到98%,而树脂对Mn2+的去除率反而下降,由92%下降到80%。

关键词：放射性废水去污 DTCR树脂合成吸附性能

新型耐高温中子屏蔽复合材料的设计制备及性能研究

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原子能科学技术 2021年第7期55卷 1323-1330页

作者：龚军军陈志刚黄颂新门金凤海军工程大学核科学技术学院湖北武汉430033 92267部队山东青岛266000

采用表面改性处理技术,制备了由环氧树脂、B4C(或BN)和聚丙烯酸铅组成的新型耐高温中子屏蔽复合材料,重点研究了材料制备工艺及主要性能指标,利用蒙特卡罗程序MCNP对材料中子屏蔽性能进行了模拟计算,并与文献报道的屏蔽材料铅硼聚乙烯... 详细信息

采用表面改性处理技术,制备了由环氧树脂、B4C(或BN)和聚丙烯酸铅组成的新型耐高温中子屏蔽复合材料,重点研究了材料制备工艺及主要性能指标,利用蒙特卡罗程序MCNP对材料中子屏蔽性能进行了模拟计算,并与文献报道的屏蔽材料铅硼聚乙烯进行了比较。结果显示,由环氧树脂、B4C和聚丙烯酸铅组成的复合材料各项力学性能良好,具有良好的耐高温性能,210℃烘烤7 h外观无明显变化。MCNP模拟计算表明,对于从热中子至10 MeV的中子,4 cm厚新材料的中子剂量穿透率和中子注量穿透率均优于文献报道的同等厚度的铅硼聚乙烯材料。Am-Be中子源屏蔽试验的实测数据和模拟计算数据表明,两者随屏蔽材料厚度的变化趋势几乎完全一致,两者的差异随屏蔽材料厚度的增加逐渐减小,在10.5 cm处仅1.34%。

关键词：耐高温表面改性中子屏蔽复合材料